高频电子课件阳昌汉5-1.ppt
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第五章振幅调制电路,本章教学基本要求:
1,第一四节为教学内容,2,了解调制的作用,掌握调幅信号的定义、表达式、波形、频谱和功率等基本特征。
3,掌握典型幅度调制电路的结构、工作原理和分析方法和性能特点。
第一节概述,调制的作用,1,基带信号:
通信中所需传送的信息转换为电信号,此信号为占有一定频谱宽度的低频信号,称为基带信号.,2,基带信号要通过发射机,直接实现多路远距离传输存在很大困难,因为基带信号都属于低频区难以区分。
3,将基带信号加载到高频信号上,利用高频信号作为运载工具,能够很好的实现多路有选择性的通信。
将需要传送基带信号加载到高频信号上的过程称为调制,基带信号在调制时又称为调制信号。
4,调制分为振幅调制、频率调制和相位调制。
第一节概述,一、普通调幅波的表达式、波形及其频谱,
(一)定义,
(二)表达式,根据定义调幅波的振幅为:
则普通调幅波的表达式为:
(三)波形,包络线,(四)频谱,1,单频调制的普通调幅波的频谱,由表达式可得:
可见单频调制的普通调幅波的频谱为,特点:
(a)频谱线性搬移(b)调幅波带宽:
2,多频调制的普通调幅波的频谱,特点:
(a)频谱线性搬移(b)调幅波带宽:
第一节概述,二、普通调幅波的功率关系,将普通调幅波u(t)加到电阻R两端,电阻R上消耗的各频率分量对应的功率为:
(1)载波功率:
(2)每一边频功率:
(4)调制一周内的平均总功率:
(3)边频功率:
(4)效率:
(5)普通调幅波的特点:
普通调幅波的载波分量占有的功率较大,而含有信息的上下边频分量占有的功率较小,从能量观点来看,普通调幅波进行传送,不含信息的载波功率过大,是种很大的浪费。
第一节概述,三、抑制载波的双边带调幅信号和单边带信号,
(一)抑制载波的双边带调幅波(DSB),2,频谱:
1,数学表达式:
由表达式可知,频谱只有,带宽:
B=2F,3,波形:
(1)其包络随调制信号变化,但包络不能完全准确地反映调制信号变化规律。
(2)双边带调幅波在调制信号正半周,已调波与原载频同相,在调制信号负半周,已调波与原载频反相。
也就是说双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变,
(二)单边带调幅波(SSB),2,频谱:
1,数学表达式:
由表达式可知,频谱只有,3,波形:
若调制信号为单一频率,则单边带调幅波为等幅波。
4,特点:
(1)频带只有双边带调幅波的一半,其频带利用率高.,
(2)全部功率都含有信息,功率有效利用率高。
第一节概述,四、振幅调制电路的功能,功能:
将输入的调制信号和载波信号通过电路转换为高频调幅信号输出。
第一节概述,五、振幅调制电路的分类及要求,
(一)分为低电平调幅和高电平调幅两大类,
(二)低电平调幅是在低功率电平级进行振幅调制,输出功率和效率不是主要指标。
重点是提高调制的线性,减小不需要的频率分量的产生和提高滤波性能。
(三)高电平调幅是直接产生满足发射机输出功率要求的已调波。
利用丙类高频功放改变VCC或VBB来实现调幅。
其优点是效率高。
设计时必须兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。
第一节概述,六、振幅调制电路的基本组成原理,
(二)集成模拟乘法器能实现载波信号和调制信号的相乘,是用于调幅电路的理想非线性器件。
(一)振幅调制电路的输入频谱为,而输出频谱中必须有新的频率分量。
因而调幅电路必须是非线性器件组成,其特性必须含有载波信号与调制信号相乘积项。
(三)具有平方率特性的二极管或场效应管,利用载波信号与调制信号相加的乘积项中的可产生频率分量,也能用于调幅电路作为非线性器件。
(四)一般来说,振幅调制电路由输入回路、非线性器件和带通滤波三部分组成。
例1:
例2:
解:
画图方法:
先求出调幅波包络线的最大值和最小值,由此画出包络线,然后画出调幅波波形。
例3:
分析:
解:
例4:
解:
例5:
解:
1,从表达式可看出,各电压分别为,2,波形分别为:
3,频谱图分别为:
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